摘要：高溫菌是一類具有特殊性質的微生物，本文主要從高溫菌的角度出發，對其基本概念、産酶性質及其與普洱茶研究相結合的研究現狀進行綜述，以期為普洱茶發酵理論的完善和普洱茶品質形成機理的揭示，提供一個研究新方向。

一、高溫菌的基本概念

高溫菌是指一類生長溫度在40℃以上的微生物，在古生菌域、細菌域和真核生物域中都曾發現過高溫菌。高溫菌的生活環境包括天然地熱環境，如熱泉、沸泥塘、深海火山口，和人工熱源環境，如堆肥、地下油井和工業廢水。世界上首次鑒定的高溫菌是水生栖熱菌，由1969年由美國科學家于從美國黃石國家公園分離，至今已有超過30屬高溫菌得以描述 [1] 。高溫菌與人們的生活密切相關 [2] 。在農業生産中，高溫菌是普洱茶固态發酵和堆肥可利用化的重要生物因素；在工業生産中，高溫菌能夠極大縮短各種食品和工業用品的生産周期，并減少污染。應用分子生物學手段，發現通過純培養技術得到的高溫菌相對于自然界真實存在的高溫菌比例懸殊，因此在多種類型的高溫環境中發現新的高溫菌是一種趨勢。

二、普洱茶固态發酵中的高溫菌

普洱茶是以特定地理範圍内的雲南大葉種茶制成的曬青毛茶為原料，在特定地理範圍内加工制造而成的功能性飲品。在普洱茶的固态發酵過程中，一般都存在一段超過50℃的高溫階段，此時堆層中的高溫菌能夠劇烈分解纖維素、果膠等大分子物質，從而大大加快普洱茶的品質提高與功效形成；與此同時，絕大部分的寄生蟲與病原菌被殺死，是保證普洱茶安全性的最重要階段 [3] 。

與普通的堆肥發酵相比，普洱茶的固态發酵存在着根本性的不同 [4] 。首先在原料上，普洱茶原料來自傳統食品資源的茶鮮葉，并按食品安全及衛生要求制備的曬青毛茶，堆肥原料則以農林植物廢棄物為主。但是兩者在發酵中，高溫菌同樣發揮着關鍵作用，因而在某些工藝方面可以相互借鑒，如堆垛形狀、大小，翻堆方法等方面。

許多研究者開展了普洱茶發酵系統中高溫菌的種類、活動規律及其酶的研究。張文明 [5] 采用純培養的方法，從普洱茶發酵過程中分離純化得到13株細菌，都能在50℃以上較好生長，并對其生長特性進行了研究。結果表明，10株為耐熱細菌，3株為嗜熱菌，各菌株發酵液都有不同程度的異澱粉酶、内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、果膠酶、堿性蛋白酶活力，而部分菌株的産酶能力相對較強，同時對13種菌株對普洱茶發酵影響進行了初步探索。李晨晨 [6] 采用傳統培養方法，對發酵全過程的茶樣在高溫條件下進行細菌的分離、純化及鑒定。結果發現有大量嗜熱細菌的存在，包括凝結芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，熱嗜澱粉芽孢杆菌，喜熱噬油芽孢杆菌，乳酸片球菌，植物乳杆菌等。楊瑞娟 [7] 以純培養對普洱茶渥堆發酵中嗜熱真菌進行分離，并應用測序技術對分離的微生物進行了鑒定。結果發現有微小根毛黴、牛根毛黴、 疏 棉 嗜 熱 絲 孢 菌、埃 莫 森 籃 狀 菌等嗜熱真菌。孔祥君 [8] 對普洱茶高溫發酵過程中特定的4種高溫菌群（嗜溫高溫放線菌、嗜硼芽孢杆菌、微小根毛黴、嗜熱棉毛菌）的動态及其與品質指标變化的相關性進行了研究，結果表明4種菌株的單一純種發酵和混合發酵對普洱茶中茶多酚、咖啡因、遊離氨基酸、茶色素等理化指标的含量均有一定的影響。

雲南農業大學周紅傑名師工作室課題組應用免培養技術開展了普洱茶中的真菌群落結構研究，并構建了發酵過程真菌群落結構的ITS文庫，研究結果檢測到了6個種屬真菌 [9] ，其中微小根毛黴R. pusillus和疏綿狀嗜熱絲孢菌T. lanuginosus均是嗜熱菌，表明高溫菌參與了普洱茶的發酵過程，并與普洱茶的品質形成關系密切。研究結果為探明發酵過程中高溫菌的種類和變化規律，并最終實現普洱茶固态發酵的明确化、智能化和可控化，都做出了積極的貢獻。

三、高溫菌的産酶性質

由于普洱茶的發酵過程有高溫菌的參與，高溫菌可分泌多種胞外酶，且其所産酶在高溫下穩定性好，能耐酸堿，對部分酶抑制劑具很強抗性，如蛋白酶、脂肪酶、果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶、多酚氧化酶、植酸酶、單甯酶、甾醇轉化酶等，可能對普洱茶品質形成起到重要作用，因此，利用高溫菌産生的高溫酶作為生物催化劑的前景廣闊。現就高溫菌高産有益酶的相關研究做一概述。

3.1高溫菌産纖維素酶的研究

世界上每年生成1500~2000億噸植物廢棄物，纖維素類物質約占一半，如何将這些物質變廢為寶，是關系到能否可持續發展的重大問題 [10] 。高溫菌産生的纖維素酶具有較高的熱穩定性，提高反應溫度可以加快降解速度，而且高溫環境下不易受常溫微生物污染，國内圍繞産纖維素酶的高溫菌篩選已多見報道。

龔志婷 [11] 通過不同的溫度和pH培養條件，從雲南省保山市幾處溫泉中篩出200株具纖維素分解能力的菌株，并進行了16SrRNA基因序列測定，鑒定屬于8個屬的菌。賴泳紅 [12] 從元江瓦納溫泉中篩得一株産纖維素酶高溫菌，經生理生化與16SrRNA序列分析，鑒定屬于類芽孢杆菌屬。張敬 [13] 采用稀釋塗布平闆法，從雲南東川幹熱河MINZUCHAWENHUA民族茶文化92｜茶葉科技｜02谷、元謀土林與昆明周邊的堆肥、熱泉環境中分離到菌株300餘株，經16SrRNA測序，鑒定屬于放線菌綱下33個屬，約一半具有纖維素酶活性。

3.2 高溫菌産複合酶的研究

目前關于高溫酶的報道多集中于某類大分子有機物，如纖維素、蛋白質、澱粉、脂肪等的降解，對于同時能夠降解多種有機物的高溫菌研究較少 [14] 。但普洱茶原料一般都由多種有機物組成，因此，探索能夠同時産生多種有益酶的高溫菌意義深遠。

李華芝 [15] 從廚餘垃圾處理系統中篩到6株能在65℃産生纖維素酶、蛋白酶、澱粉酶、脂肪酶的高溫菌，并進行了生理生化與16SrDNA分析，鑒定全部屬于嗜熱脂肪土芽孢杆菌。任香芸 [16] 從雞場旁的土壤中分離到一株高溫菌，鑒定同樣屬于嗜熱脂肪土芽孢杆菌，檢測其具有纖維素酶、蛋白酶和澱粉酶活性，而且探讨了溫度、時間、培養基厚度對産酶的影響。龔志婷 [11] 分離得到産纖維素酶菌株，經純化轉接4代後檢測，發現95%以上産纖維素酶的菌株同時具澱粉酶活性，約50%的産纖維素酶菌株同時産蛋白酶。

綜上所述，要明确普洱茶品質形成機理，控制普洱茶發酵，必須探明發酵過程中高溫菌的種類和産酶規律，因此，無論在普洱茶科研還是應用領域，開展高溫菌研究都具有重大價值，是一個全新的研究方向。國内外對将高溫菌應用于普洱茶固态發酵的研究正在蓬勃興起，我們有理由相信，在不久的将來，應用有益高溫菌和有益高溫酶生産普洱茶，一定會極大地提升普洱茶的保健功效，并掀開普洱茶發酵工藝的革命，從而更好地造福于全社會健康事業的騰飛。

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